As plantas com flores, ou angiospermasAs angiospermas são o maior grupo de plantas, contendo mais de 300.000 espécies vivas. Todas essas espécies descendem de um único ancestral comum mais recente (ACMR), que provavelmente viveu entre 225 e 140 milhões de anos atrás. Sua data exata ainda é bastante incerta! Infelizmente, não temos um fóssil do ACMR das angiospermas vivas e, mesmo que tivéssemos, sem uma série de fósseis que o ligassem aos grupos vivos, talvez não o reconhecêssemos como tal. No entanto, também podemos usar espécies vivas para reconstruir as características das primeiras plantas com flores. Para isso, primeiro precisamos construir uma árvore evolutiva precisa a partir das sequências de DNA das angiospermas vivas. Em seguida, mapeamos seus estados de características nessa árvore para deduzir os estados de características mais prováveis ​​no ACMR das angiospermas. As características que podem ser reconstruídas dessa forma incluem: morfologia, anatomia, fisiologia e demonstrou alta resistência mesmo ecologia das primeiras angiospermas. A árvore genealógica das angiospermas (Fig. 1) revela-se muito assimétrico: suas primeiras bifurcações levam, de um lado, a grupos com pouquíssimas espécies. De fato, o ramo provavelmente mais basal da árvore angiosperma leva à única espécie viva Amborella trichopoda. Este arbusto, endêmico do sub-bosque florestal da ilha tropical da Nova Caledônia, é, portanto, a provável irmã de todas as cerca de 300 outras angiospermas vivas. Juntamente com os representantes das próximas duas linhagens de angiospermas com divergência inicial, Ninfaias (nenúfares e seus parentes próximos) e Austrobaileyales, Amborella tem uma importância especial para a reconstrução dos estados de caráter nas primeiras angiospermas.

Um esquema da árvore filogenética das angiospermas, mostrando a posição basal de Amborella.
Figura 1. Esquema da árvore filogenética das angiospermas, mostrando a posição basal de Amborella. Todos os gêneros (nomes em itálico) no grau ANA (ANA para Amborellales, Nymphaeales e Autrobaileyales) são mostrados, assim como as famílias (nomes terminados em “aceae”) e ordens (nomes terminados em “ales”) às quais pertencem. O número aproximado de espécies é mostrado entre parênteses.

Dois artigos na capa da edição de março da AoB (Fig. 2) usar dados de Amborella e outras angiospermas com divergência inicial para tentar reconstruir características da angiosperma MRCA. Em o primeiro desses artigos, de Fogliani et ai., a conclusão parece clara. As primeiras angiospermas parecem ter possuído sementes nas quais um dormência Estava presente um mecanismo que dependia tanto de componentes morfológicos quanto fisiológicos. Esse mecanismo funcionava para retardar a germinação das sementes e, assim, otimizar suas chances de sobrevivência. Esse tipo de dormência ainda está presente em Amborella e no gênero. tritúria da segunda mais antiga ordem divergente de angiospermas Nymphaeales.

Amborella flores e drupas (frutos carnosos indeiscentes de caroço),
Figura 2. Flores e drupas (frutos carnosos indeiscentes) de Amborella, conforme descritas por Anger et al. e Fogliani et al., da capa da edição de março da AoB. As flores ilustradas são incomuns para Amborella, pois apresentam um fenótipo bissexual que surge em alguns indivíduos da população que, de outra forma, seriam machos.

No segundo papel, Raiva et ai. tentativa de deduzir o tipo de sistema reprodutor nas primeiras angiospermas. As flores das primeiras angiospermas continham órgãos reprodutores masculinos e femininos, como é o caso da maioria das angiospermas que vivem hoje, ou essas plantas eram dióico, um estado em que apenas flores masculinas ou apenas flores femininas são produzidas em cada indivíduo? Curiosamente,Amborella É bastante incomum entre as angiospermas basais ser dióica. Essa característica resulta em uma situação ambígua, na qual é impossível, atualmente, concluir se o ancestral comum mais recente das angiospermas vivas era dióico ou produzia flores de ambos os sexos. No entanto, Anger et ai. sugerem um método através do qual trabalhos futuros poderão esclarecer essa questão. Esses autores mostram que uma população cultivada a partir de sementes de Amborella contém uma proporção de 1:1 de machos para fêmeas, e que o sexo dos indivíduos é estável entre as estações de floração. Eles concluem a partir dessas observações que a dioicia em Amborella deve ser determinado por um par de segregação sexual cromossomos. Raiva et ai. vá em frente para sugerir bioinformáticabaseados em métodos que poderiam ser usados ​​para datar a origem da determinação do sexo cromossômico em Amborela. Esta data de origem deve ajudar a refinar futuras reconstruções do sistema de reprodução do MRCA de angiospermas vivas.

Actualmente, Amborella é a única angiosperma de divergência precoce cujo genoma foi completamente sequenciado. No entanto, melhorias em A sequenciação de ADN A tecnologia torna provável que vários genomas de outras angiospermas com divergência inicial logo se tornem disponíveis. Além disso, podemos esperar que genomas completos de um número maior de gimnospermas (coníferas e suas aliadas) sejam sequenciados em breve. Gimnospermas São os parentes vivos mais próximos das angiospermas e constituem um ponto de referência externo vital para estudos sobre a origem das angiospermas. Todos esses dados moleculares adicionais devem ajudar a identificar as características das primeiras plantas com flores. Eles também podem lançar luz sobre a questão mais complexa de como as primeiras plantas com flores evoluíram a partir de um ancestral atualmente desconhecido, mas presumivelmente semelhante às gimnospermas.

Charlie Scutt

Charlie Scutt estudou ciências vegetais nas universidades de Reading e Durham antes de fazer pesquisa de pós-doutorado em Leeds e Lyon. Atualmente é Diretor de Pesquisa do CNRS francês, baseado no École Normale Supérieure de Lyon. Ele trabalha principalmente na origem e evolução inicial das plantas com flores.

site profissional http://www.ens-lyon.fr/RDP/spip.php?rubrique4&lang=en